基本原理：

超连续谱是指强激光脉冲在非线性光纤中传输时，由于自相位调制、孤子自频移、拉曼四波混频，调制不稳定性、高次谐波等多种非线性效应的共同作用，所产生的光谱剧烈展宽的现象。如下图所示，光谱沿传输方向展宽，导致光纤不同的部位呈现出不同的颜色。

主要特点： 

下图为一束准直输出的超连续谱激光，经光栅分光后的情形。

主要应用：

1. 光纤和光波导材料的表征

•测试光纤或其它波导材料的吸收/传输特性、色散特性等。利用超连续谱单模、宽谱的特性，可对微米尺度、高损耗的波导材料进行表征。

•使用超连续谱光源进行光纤表征，最常见的应用是吸收光谱测量、SNOM/NSOM（扫描探针显微镜）和白光干涉测量。

2. 金刚石的氮空位中心检测

•氮空位中心是金刚石中众多点缺陷之一。利用光致发光的特性，可以很容易地检测到氮空位中心，特别是那些处于负电荷状态的中心。不同的缺陷中心具有不同的吸收和发射光谱、荧光寿命和自旋效应。超连续谱具有单横模光束质量，多波长可选择，适合检测的缺陷种类范围广。

3. 纳米粒子和量子点的表征

•超连续谱各波长都具有很好的光束质量，可以有效聚焦并精准定位。纳米粒子严格的定位具有重要的实际意义，对于高分辨率检测、材料的局部调控、非线性效应增强机理的研究等都很重要。

•量子点是由半导体材料制成的纳米晶体，这些纳米晶体表现出量子力学性质，可应用于生物成像中的太阳能电池、LED等。

4. 石墨烯和碳纳米管的表征

•包括基于石墨烯的光电探测器的表征，碳纳米管、超材料的表征等。主要利用超连续谱的宽光谱和高峰值功率的优势。

5. 眼科影像学

•眼部光学相干层析（OCT）。采用超连续谱作为OCT照明光源，可成倍提高成像分辨率。

•扫描激光眼科：

•    •通过超连续谱同时采用842 nm和543 nm激光光源，利用自适应光学激光共焦扫描检眼镜（AOSLO）成像，可以以亚细胞分辨率绘制锥体镶嵌图。
•    •超连续谱光源可以提高真彩色视网膜成像技术的灵敏度，能在早期发现与年龄相关的黄斑变性。

6. 高光谱成像

•超连续谱具有稳定、平坦、宽广的光谱，可提升高光谱成像系统的分辨率、信噪比，增加系统的可靠性和信息量。

•空基对地高光谱成像技术依赖于天气状况，超连续谱作为高光束质量的主动照明光源，可以使其摆脱对天气的依赖。

7. 钙钛矿等光伏材料的表征

•超连续谱激光器可以是皮秒甚至飞秒量级的超短脉冲，从而可以以超短时间尺度来了解材料的缺陷动态反应过程，分析其结构特性（如样品均匀性、缺陷种类等）。

•典型应用：激子寿命测量、激子扩散长度测量、折射率和吸收系数检测。

8. 共聚焦显微镜

•在共聚焦显微镜中，需要的光源波长范围宽、功率高，并且需要能精确控制多波长激发脉冲时间。超连续谱特别适合这样的应用场景。

9. 太阳能电池表征

•调控超连续谱的发射光谱，可以接近太阳光的发射光谱。可以用超连续谱作为太阳模拟器，表征太阳能电池的性能。

•无论是大体积还是微观尺度的样品，超连续谱都适合。无论是采用上转换还是下转换机制的检测分析，超连续谱都可以。

10. 图像传感器和探测器的表征

•光学传感器测试和校准。颜色敏感型光学传感器必须针对一定范围的波长进行校准，需要高光谱分辨率或高空间分辨率、高亮度的宽谱光源，超连续谱很适合。